随着经济的发展，天然河砂资源经过数十年的开采，蕴藏量急剧减少，而近年来水利流域治理工程、水土保持工程的实施，主要河流控制性水库的建设，使河砂的补给量又大大减少；同时，河道生态环境保护的加强，对危及防洪水利及航运的江河实施禁采，开采范围进一步减小，因此，天然河砂开采数量日趋减少。为适应建设工程的各种需要，除了加强资源管理外，迫切需要新的资源来代替天然砂。在这样背景下，机制砂需求急剧上升。

　　然而，由于机制砂工艺上采用洗砂一道程序，使得机制砂的废水如果不经处理直接排放入河道就会污染河道，影响河道水质，影响河道景观。为解决这一问题，优化机制砂工艺流程，采用废水预处理加压滤处理的模式对机制砂废水进行处理。

　　机制砂废水主要问题是悬浮物的大幅增加，即泥沙颗粒大量进入水体，引起水体pH值、化学需氧量等变化，制砂后废水固含量质量百分比浓度8%——10%，排放水浊度21000度。洗砂后废水全部直接排入河道中，不仅对河道水体造成污染，河道两岸生态环境造成破坏，而且对砂场附近居民提取生产生活用水造成极大不便。

　　工艺流程设计

　　通过对该砂场水质检测数据的分析，机制砂废水的主要问题是洗砂水中悬浮颗粒的大量增加，因此机制砂的废水处理主要针对去除悬浮物的处理即可。废水处理的关键在于通过物理、化学手段加速沉淀生成、凝聚和沉降、析出，最终形成达标清水排出。在我国，对机制砂废水也采用了多种处理方法，例如采用平流式沉砂池方式、沉砂池加沉淀池方式、三峡古树岭二期的废水综合处理方法等[1]。

　　工艺流程:先用初级沉砂池自然沉降的办法将细砂沉淀下来，进而控制进入过滤设备的固含量，以达到降低设备投资的目的。然后通过添加相应絮凝剂，形成颗粒沉降，上层清液进入清水池，下层淤泥进入压滤设备进行压滤，滤液进入清水池回收利用，设计工艺流程见图。

机制砂废水处理系统工艺流程图

　　①初沉池自然沉降

　　由于机制砂洗砂用水量大、废水具有泥砂含量高、水中泥砂粒度分布范围广等特点，如所有废水全部进入压滤机势必需要大量的设备投资，并且压滤机也难以适应宽粒度范围的过滤，进而造成过滤困难；设置初沉池，使废水中的大部分粗颗粒在初沉池内得以靠重力自然沉降，挖机挖去，以减小后续单元的泥砂处理量。

　　②紊流渠药剂絮凝

　　废水在该系统各单元间的传递大部分以自流为主，有效降低了设备投资和能源消耗；不仅如此，连接初沉池和平流沉降池之间的输送渠附加上紊流装置后，被用做加药节点，药剂加入后随废水在渠内形成紊流，充分混合，有效减少了搅拌设备的资金投入。

　　③平流池清水溢流

　　经药剂絮凝后的废水形成絮状物，进入平流池沉降，通过污泥输送泵将沉入池底的泥份输送到污泥压滤机内，上清液经溢流堰进入清水池。

　　④压滤机污泥脱水

　　平流池内的泥份进入压滤机，过滤出来的清液流入清水池，脱水后的泥饼可用于制砖、建筑或者直接填埋等。

　　⑤清水池清水收集回用

　　压滤机和平流池的清水汇集到清水池，经水泵重新输送回洗砂工段，用于洗砂。